Министерство Образования и Науки РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ГОУ МГИУ)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
________________А.Н.Плотников
<<_____>>____________2011г

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ

Алгебра и геометрия

Специальность 190109 Наземные транспортно-технологические средства.
Квалификация (степень) выпускника: специалист.
Форма обучения: очная.


Москва, 2011




УМК составлен на основании федерального Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ФГОС ВПО).

Составители УМК:

___________________________  /доцент   Берков Н.А./

Учебно-методический комплекс утвержден на заседании кафедры 22 июня 2011 года


1. Цели и задачи дисциплины

1.1. Цели дисциплины

Математика, как наука о специальных логических (математических) структурах, - одна из научных основ и эффективный рабочий аппарат большинства общетеоретических, общеинженерных и специальных инженерных дисциплин. Алгебра и геометрия являются разделами математики. Математика необходима как для успешного изучения соответствующих дисциплин, так и для решения технологических, проектных, конструкторских и исследовательских задач, которые встанут перед выпускниками всех специальностей МГИУ в их практической деятельности. Курс высшей математики является базовым для всех естественных и инженерных дисциплин.

Появление и все более широкое распространение быстродействующей электронной вычислительной техники приводит к дальнейшему возрастанию значения математики, без которой невозможно ни успешное применение, ни развитие и распространение вычислительной техники, невозможна дальнейшая математизация науки и техники.

1.2. Задачи дисциплины

Овладение студентами базовыми знаниями по математике, необходимыми для решения различных математических задач возникающих при изучении последующих дисциплин.

2. Требования к уровню освоения дисциплины

2.1. Уровень освоения дисциплины

В результате изучения дисциплины студенты должны знать:

Основные определения линейной алгебры и векторной геометрии.
Уметь выполнять основные математические операции над матрицами и векторами. Уметь решать алгебраические уравнения и системы линейных алгебраических уравнений.

В результате изучения дисциплины студенты должны уметь:

Решать математические задачи сводящиеся к системам линейных алгебраических уравнений.
Производить математические операции с векторами.

2.2. Связь с предшествующими дисциплинами

Школьный курс математики. Введение в математику.

2.3. Компетенции:

3. Виды учебных занятий по дисциплине и их объёмы (в часах)


Вид учебных занятий Всего Семестры

1
Общая трудоемкость дисциплины 144 (4 ЗЕ) 108
Аудиторная нагрузка 51 51
Лекции 17 17
Практические занятия (семинары) 34 34
Лабораторный практикум 0 0
Самостоятельная работа 93 57+36
Курсовой проект (работа) - -
Вид промежуточной аттестации
экзамен

4. Содержание дисциплины

4.1. Тематическое содержание дисциплины

Тема 1. Элементы линейной алгебры.
Матрицы. Действия над матрицами. Определители, их свойства. Миноры и алгебраические дополнения. Ранг матрицы. Элементарные преобразования. Обратная матрица. Системы линейных уравнений. Теорема КронекераКапелли. Решение систем линейных уравнений матричным методом. Формулы Крамера. Метод Гаусса.

Тема 2. Элементы векторной алгебры.
Скалярные и векторные величины. Линейные операции над векторами. Проекция вектора на ось, свойства проекций. Понятие о декартовом прямоугольном базисе в пространстве, разложение вектора на составляющие. Скалярное, векторное и смешанное произведения векторов. Их свойства, выражения через проекции перемножаемых векторов, физический и геометрический смысл. Условия перпендикулярности и параллельности векторов.

Тема 3. Аналитическая геометрия в пространстве.
Плоскость, нормальный вектор плоскости. Уравнение плоскости, проходящей через точку. Общее уравнение плоскости. Условия параллельности и перпендикулярности плоскостей. Угол между плоскостями. Расстояние от точки до плоскости. Прямая в пространстве, ее параметрические, канонические и общие уравнения. Угол между прямыми. Взаимное положение прямой и плоскости.

Тема 4. Элементы высшей алгебры. Комплексные числа. Рациональные функции одной переменной
Изображение комплексных чисел на плоскости, модуль и аргумент комплексного числа. Алгебраическая, тригонометрическая и показательная формы комплексных чисел. Формулы Эйлера. Операции над числами. Формула Муавра. Многочлен в комплексной области. Теорема Безу. Основная теорема алгебры. Разложение многочлена на множители.

4.2. Разделы дисциплины и виды занятий

Раздел дисциплины Всего Количество часов
Самостоя- тельная работа Аудиторные занятия
Лекции Практи- ческие занятия Лабора- торный практикум
Семестр 1
Тема 1. Элементы линейной алгебры. 26 14
4
8

Тема 2. Элементы векторной алгебры. 26 14
4
8

Тема 3. Аналитическая геометрия в пространстве. 26 14
4
8

Тема 4. Элементы высшей алгебры. Комплексные числа. Рациональные функции одной переменной 30 15
5
10

Итого 108 57 17 34 0

4.3. Содержание дисциплины по видам занятий

4.3.1. Лекции

Раздел дисцип- лины (тема) Название лекции Кол-во часов
Семестр 1
Тема 1. Элементы линейной алгебры.
4
Тема 2. Элементы векторной алгебры.
4
Тема 3. Аналитическая геометрия в пространстве.
4
Тема 4. Элементы высшей алгебры. Комплексные числа. Рациональные функции одной переменной
5
Итого 17

4.3.2. Практические занятия (семинары)


Раздел дисцип- лины (темы) Содержание практического занятия (семинара) Кол-во часов
Семестр 1
Тема 1. Матрицы. Действия над матрицами. Определители, их свойства. Миноры и алгебраические дополнения. Ранг матрицы. Элементарные преобразования. Обратная матрица. Системы линейных уравнений. Теорема КронекераКапелли. Решение систем линейных уравнений матричным методом. Формулы Крамера. Метод Гаусса.
8
Тема 2. Скалярные и векторные величины. Линейные операции над векторами. Проекция вектора на ось, свойства проекций. Понятие о декартовом прямоугольном базисе в пространстве, разложение вектора на составляющие. Скалярное, векторное и смешанное произведения векторов. Их свойства, выражения через проекции перемножаемых векторов, физический и геометрический смысл. Условия перпендикулярности и параллельности векторов.
8
Тема 3. Плоскость, нормальный вектор плоскости. Уравнение плоскости, проходящей через точку. Общее уравнение плоскости. Условия параллельности и перпендикулярности плоскостей. Угол между плоскостями. Расстояние от точки до плоскости. Прямая в пространстве, ее параметрические, канонические и общие уравнения. Угол между прямыми. Взаимное положение прямой и плоскости.
8
Тема 4. Изображение комплексных чисел на плоскости, модуль и аргумент комплексного числа. Алгебраическая, тригонометрическая и показательная формы комплексных чисел. Формулы Эйлера. Операции над числами. Формула Муавра. Многочлен в комплексной области. Теорема Безу. Основная теорема алгебры. Разложение многочлена на множители.
10
Итого 34

4.3.3. Лабораторный практикум

Не предусмотрено программой

4.4. Самостоятельная работа студентов

Номера недель Раздел дисцип- лины (тема) Вид самостоятельной работы Название (содержание) работы Кол-во часов
Семестр 1
1-4 Тема 1 Выполнение расчётно-графической работы  N1 Выполнение типового расчета по линейной алгебре.
14
5-8 Тема 2 Выполнение расчётно-графической работы  N2 Подготовка к тесту по линейной и векторной алгебре.
14
9-12 Тема 3 Выполнение расчётно-графической работы  N3 Выполнение типового расчета по векторной алгебре и аналитической геометрии.
14
13-16 Тема 4 Выполнение расчётно-графической работы  N4 Подготовка к тесту по аналитической геометрии в пространстве.
15
Итого 57

5. Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация

5.1. Текущий контроль успеваемости

5.1.1. Контроль самостоятельной работы студентов

Проверка выполнения и приём расчётно-графических работ (РГР)

5.1.2. Текущий контроль знаний студентов

Текущий контроль знаний (ТКЗ) студентов (в часы лекций)
Раздел дисцип- лины (тема) Содержание ТКЗ Кол-во часов
Семестр 1
Тема 1 Выборочный опрос студентов на текущую тему.
1
Тема 2 Выборочный опрос студентов на текущую тему.
1
Тема 3 Выборочный опрос студентов на текущую тему.
1
Тема 4 Выборочный опрос студентов на текущую тему.
1
Текущий контроль знаний (ТКЗ) студентов (в часы практических занятий)

Раздел дисцип- лины (тема) Содержание ТКЗ Кол-во часов
Семестр 1
Текущий контроль знаний в 1 семестре
Тема 1 Защита типового расчета.
1
Тема 2 Тестирование по теме
1
Тема 3 Защита типового расчета.
1
Тема 4 Тестирование по теме
1

5.1.3. График текущего контроля успеваемости студентов

Семестр 1
Недели 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Опрос



Опрос














КТ



КТ














Опрос







Опрос










КТ







КТ










Опрос











Опрос






КТ











КТ






КТ















КТ


КТ















КТ




Виды текущего контроля
ЗКурсПр - Защита курсового проекта ; ЗКурсР - Защита курсовой работы; ЗЛР - Защита лабораторной работы; КТ - Компьютерное тестирование; Контр - Контрольная работа; ПТ - Письменное тестирование; ЗР - Представление и защита реферата; ПрЛР - Проверка и прием лабораторных работ; ПДЗ - Проверка и приём домашнего задания; ПрРГР - Проверка и приём расчётно-графической работы; ПГ - Проверка уровня готовности студента; ПрКТ - Промежуточное компьютерное тестирование; Опрос - Устный опрос

5.1.4. График самостоятельной работы студента

Семестр 1
Недели 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
РГР

РГР1














РГР



РГР2










РГР







РГР3






РГР











РГР4




Формы самостоятельной работы
РГР - Выполнение расчётно-графической работы; ДЗач - Диф. зачет; ДЗ - Домашнее задание; КурсР - Курсовая работа; КурсПр - Курсовое проектирование; ПЛР - Написание отчета и подготовка к защите лабораторной работы; ПТ - Подготовка к тестированию; ПОтч - Подготовка отчета по практике; Практика - Практика; Реферат - Реферат; СИ - Самостоятельное изучение; Соб - Собеседование

5.2. Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация студентов в каждом семестре проводится на основе "Положения о курсовых экзаменах и зачётах", утвержденного решением Учёного совета МГИУ 21.04.2004
1 семестр - экзамен

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1. Основная литература

1. Курс высшей математики :учеб. пособие для вузов Ч. 1.  / Зубков В.Г., Ляховский В.А., Мартыненко А.И. и др.; под ред. В.Б. Миносцева -  М.:  МГИУ,  2007   Гриф МО
2. Сборник типовых расчетов по высшей математике :учеб. пособие для вузов Ч.1.  / под ред. В.Б. Миносцева -  М.:  МГИУ,  2007   Гриф МО
3. Кречетников А.Н.   Сдать тест по математике? Это просто... Тест по основам линейной и векторной алгебры :учеб.-метод. пособие для вузов Т6-140.  / Кесельман В.М., Пушкарь Е.А. -  М.:  МГИУ,  2007

6.2. Дополнительная литература

Отсутствует.

- литература, не имеющаяся в библиотечном фонде МГИУ и рекомендованная студентам и преподавателям как внешний источник
- литература, которую необходимо приобрести в библиотечный фонд МГИУ
- литература, планируемая к изданию в РИЦ МГИУ

6.3. Периодические издания

Отсутствует.

6.4. Ресурсы интернет

Отсутствует.

7. Средства обеспечения освоения дисциплины

Оборудование и аппаратура

  1. Компьютерные классы ГОУ МГИУ.

Приложения

Приложение 1

Методические рекомендации для преподавателя

Тема занятий Виды учебных занятий Средства обучения Методы обучения Формы текущего контроля Рекомендуемая литература
Тема 1 Лекции
Чтение лекций. Решение типовых задач.
Устный опрос.
[1] c.312-351

Тема 1 Практическое занятие
Практические м/о
Компьютерное тестирование.
[2] c.164-181
[1] c.322-351
[3] c.3-8

Тема 2 Лекции
Чтение лекций. Решение типовых задач.
Устный опрос.
[1] c.352-399

Тема 2 Практическое занятие
Практические м/о
Компьютерное тестирование.
[2] c.182-207
[1] c.372-391
[3] c.12-34

Тема 3 Лекции
Чтение лекций. Решение типовых задач.
Устный опрос.
[1] c.409-428

Тема 3 Практическое занятие
Практические м/о
Компьютерное тестирование.
[1] c.409-428
[3] c.25-51

Тема 4 Лекции
Чтение лекций. Решение типовых задач.
Компьютерное тестирование.
[1] c.429-457

Тема 4 Практическое занятие
Практические м/о
Компьютерное тестирование.
[1] c.440-457
[3] c.54-81

Приложение 2

Методические указания студентам для самостоятельной работы

Раздел дисцип- лины (тема) Вид самостоятельной работы Форма текущего контроля Необходимая
литература
Рекомендуемая
литература
Семестр 1
Тема 1 Выполнение расчётно-графической работы  N1
Выполнение типового расчета по линейной алгебре.
Проверка и приём расчётно-графической работы  N1
[1] с.164-181
Тема 2 Выполнение расчётно-графической работы  N2
Подготовка к тесту по линейной и векторной алгебре.
Проверка и приём расчётно-графической работы  N2
[3] с.5-35
Тема 3 Выполнение расчётно-графической работы  N3
Выполнение типового расчета по векторной алгебре и аналитической геометрии.
Проверка и приём расчётно-графической работы  N3
[2] с.182-207
Тема 4 Выполнение расчётно-графической работы  N4
Подготовка к тесту по аналитической геометрии в пространстве.
Защита лабораторной работы  N4
[1] с.429-457

Приложение 3

Дополнительные учебно-методические материалы по дисциплине

Список экзаменационных вопросов (вопросов для зачёта) по дисциплине
  1. Матрицы, действия над матрицами, определители второго порядка и их свойства, определители высших порядков.
  2. Обратная матрица. Ранг матрицы, элементарные преобразования матриц.
  3. Система линейных уравнений, теорема Кронекера--Капелли, решение системы уравнений матричным способом, формулы Крамера, метод Гаусса.
  4. Векторы, основные определения, линейные операции, проекция и составляющая вектора по оси.
  5. Разложение вектора на составляющие, координаты вектора. Деление отрезка в заданном отношении. Направляющие косинусы вектора. Условие коллинеарности векторов. Скалярное произведение векторов.
  6. Векторное, смешанное произведение векторов, двойное векторное произведение.